畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于紅外發(fā)射—接收的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)-免費(fèi)閱讀
【正文】 經(jīng)過(guò)多次測(cè)試 ，該系統(tǒng)工作情況穩(wěn)定。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，使我們受益頗多。 （二）、 制作心得： 課程設(shè)計(jì)剛開(kāi)始，拿著選定的題目不知如何入手。經(jīng)過(guò)上述處理后元件容易焊牢，不容易出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象 。必要時(shí)，檢測(cè)集成塊的好壞。由于作為單個(gè)發(fā)光元素 LED 發(fā)光器件的尺寸不能做的太小，對(duì)于小尺寸的 LED 顯示器件，一般是筆劃段型的，廣泛用于顯示儀表之中；大型尺寸的一般是點(diǎn)陣型器件，往往用于大型的和特大型的顯示屏中。主要用于液晶顯示器的應(yīng)用 .。 圖 222 CD4518 管腳圖 工作條件：電源電壓范圍 3V～ 15V；輸入電壓范圍 0V～ VDD 工作溫度范圍： M 類－ 55℃～ 125℃； E 類－ 40℃～ 85℃ 極限值：電源電壓－ ～ 18V；輸入電壓－ ~VDD+；輸入電流177。 3 、 計(jì)數(shù)器 同步加計(jì)數(shù)器 CD4518 CD4518 為雙 BCD 加計(jì)數(shù)器，該器件由兩個(gè)相同的同步 4 級(jí)計(jì)數(shù)器組成。輸入和輸出間的電隔離度取決于兩部分供電電源間的絕緣電阻。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾 能力。 輸出與 TTL,DTL,MOS,COMS 等兼容； 輸出可以用開(kāi)路集電極連接“或門”； 采用雙列直插 8腳塑料封裝（ DIP8）和微型的雙列 8腳塑料封裝（ SOP8） 。 圖 210 電平轉(zhuǎn)換與驅(qū)動(dòng)繼電器 由于比較器與運(yùn)放的內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本相同，其大部分參數(shù)與運(yùn)放的參數(shù)項(xiàng)基本一樣（如輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流。 電壓比較器 電壓比較器就是集成運(yùn)放在非線性狀態(tài)下的具體應(yīng)用．所謂電壓比較器，就是一種用來(lái) 比較輸入信號(hào)電壓大小的電子電路．它可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成僅有兩個(gè)狀態(tài)的矩形波．集成運(yùn)放工作在非線性區(qū)時(shí)，兩個(gè)輸入端誰(shuí)的電位高，輸出就反映誰(shuí)的特征，這是構(gòu)成電壓比較器的理論基礎(chǔ)． (1)、 比較器的工作原理 比較器是由運(yùn)算放大器發(fā)展而來(lái)的，比較器電路可看作是運(yùn)算放大器的一種應(yīng)用電路。顯然這種反光型光電耦合器要比成銳角的耦合器作用距離遠(yuǎn)。它類似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。 它可將計(jì)數(shù)器輸出的四位二進(jìn)制碼通過(guò)譯碼變?yōu)閿?shù)字顯示器的數(shù)碼筆段，這些筆段分別與數(shù)字 0~9 的筆段相對(duì)應(yīng)。當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)器至 1001 后，若再輸入一個(gè)脈沖，則計(jì)數(shù)器便會(huì)復(fù)零，輸出端變?yōu)?0000，在 IQ4 由 1 變?yōu)?0 的過(guò)程中會(huì)形成一個(gè)脈沖的下降沿。 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測(cè)量系統(tǒng) 第 6 頁(yè) 共 24 頁(yè) 圖 23 計(jì)數(shù)器 IC3 為雙 BCD 同步加計(jì)數(shù)器（ CD4518） ，該電路內(nèi)包含兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的計(jì)數(shù)單元。當(dāng)物體從紅外發(fā)射管與光電管之間一個(gè)個(gè)通過(guò)時(shí)，就會(huì)有一個(gè)個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸入計(jì)數(shù)器，于是計(jì)數(shù)器就將通過(guò)的物體統(tǒng)計(jì)出來(lái)。平時(shí)，光電三極管受光的照射，輸出端為低電平，這一低電平遠(yuǎn)小于參考電壓（ ），所以 IC1A 輸出高電平。因此紅外發(fā)射管既不血藥通過(guò)脈沖驅(qū)動(dòng)來(lái)提高發(fā)射功率和增大發(fā)射距離，又不需要通過(guò)改變頻率來(lái)區(qū)分控制頻道 .這種電路結(jié)構(gòu)既滿足了電路工作地需要，又使電路結(jié)構(gòu)變的簡(jiǎn)單。如今的人們需求的是一種能給生產(chǎn)和生活帶來(lái)方便的電子產(chǎn)品。 關(guān) 鍵 詞 ： 紅外線 計(jì)數(shù)器 LED 數(shù)碼顯示 脈沖 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測(cè)量系統(tǒng) 第 2 頁(yè) 共 24 頁(yè) 第一章 引 言 紅外發(fā)射 接收計(jì)數(shù)器是當(dāng)有物體通過(guò)紅外發(fā)射二極管 VD1 和接收管 VT1 之間時(shí)，紅外線被擋住，從而引起電路電壓的變化，通過(guò)電壓比較器，光電耦合器件產(chǎn)生脈沖，控制計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器通過(guò) LED 數(shù)碼顯示管顯示。 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測(cè)量系統(tǒng) 第 3 頁(yè) 共 24 頁(yè) 第二章 紅外線發(fā)射 接收技術(shù)器工作原理 （一） 、 工作原理 紅外線發(fā)射 接收計(jì)數(shù)器的工作原理包括電源、 光電計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)顯示三大部分。 電壓比較器在電路結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于一個(gè)增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器，它有一個(gè)同相輸入端（ +）、一個(gè)反相輸入端（ — ）和一個(gè)輸出端。阻擋物一走過(guò)后， VT2 又導(dǎo)通，其集電極又變?yōu)榈碗娖健? U5=R4/(R3+R4)*Vcc= (24) 當(dāng)有物體通過(guò)紅外發(fā)射二極管 VD1 和接受管 VT1 之間時(shí)，紅外線被擋住， VT1因無(wú)光照，其暗電流小于 ，集電極輸出高電平。 在該電路中， CD4518 中的第一計(jì)數(shù)器用于個(gè)位數(shù)計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖從 端不斷輸入時(shí)，它的輸出端 IQ1~IQ4 就會(huì)一次輸出從 0000~1001 的二進(jìn)制碼。 CD4518 的第 7 腳， 15 腳為清零端 Cr,通過(guò)電阻 R12 接地為零電平，與電容C4 一起實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)清零作用。 DFI、 BI接地，采用共陰極數(shù)碼顯示管。反光型光電耦合器有兩種。 (4)、 響應(yīng)速度快。 這里順便要指出的是，比較器電路本身也有技術(shù)指標(biāo)要求，如精度，響應(yīng)速度，傳播延遲時(shí)間、靈敏度等，大部分參數(shù)與運(yùn)放的參數(shù)相同。 消耗電流小， Icc=； 輸入失調(diào)電壓小， VIO=177。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。當(dāng)有電流通過(guò)發(fā)光二極管時(shí)，便形成一個(gè)光源，該光源照射到光敏三極管表面上，使光敏三極管產(chǎn)生集電極電流，該電流的大小與光照的強(qiáng)弱，亦即流過(guò)二極管的正向電流的大小成正比。在單片開(kāi)關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過(guò)調(diào)節(jié)控制端電流來(lái)改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。計(jì)數(shù)器在脈動(dòng)模式可級(jí)聯(lián)，通過(guò)將 Q3 連接至下一計(jì)數(shù)器的 EN 輸入端可實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)。顯示譯碼器主要由譯碼器和驅(qū)動(dòng)器兩部分 組成，通常這二者都集成在一塊芯片中。 圖 225 BCD7段鎖存器 /解碼器 /驅(qū)動(dòng)器的功能圖 圖 226 CD4543 管腳圖 5 、 數(shù)碼管 數(shù)碼顯示器件有多種形式，目前廣泛使用的是七段數(shù)碼顯示器，簡(jiǎn)稱七段數(shù)碼 管。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)考慮提高計(jì)數(shù)器的穩(wěn)定性。 焊接注意事項(xiàng)： 電烙鐵的選擇和使用：選用 30W 左右的功率比較合適。 焊接后的檢查 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測(cè)量系統(tǒng) 第 20 頁(yè) 共 24 頁(yè) 焊接結(jié)束后必須檢查有無(wú)漏焊、虛焊以及由于焊錫流淌造成的元件短路。最后調(diào)試階段，哪怕一個(gè)小小的錯(cuò)誤也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。 基于紅外發(fā)射 — 接收的轉(zhuǎn)速 測(cè)量系統(tǒng) 第 21 頁(yè) 共 24 頁(yè) 結(jié)束語(yǔ) 本設(shè)計(jì)在老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下才完成，從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計(jì)和調(diào)試，無(wú)不凝聚著老師的心血和汗水，在學(xué)習(xí)和生活中，也始終感受著老師的精心指導(dǎo)和無(wú)私的關(guān)懷，我受益匪淺?；谶@種原理，配合組成集成電路， 就可以設(shè)計(jì)紅外 發(fā)射 — 接收 計(jì)數(shù)器 . 論 文 評(píng) 定 論文評(píng)審意見(jiàn)： 論文評(píng)定等級(jí)： 評(píng)定小組負(fù)責(zé)人簽
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